§ 41. Радионавигационные системы

Радионавигационные системы

§ 41. Радионавигационные системы

Радионавигационные системы (РНС) предназначены для определения местоположения воздушных, морских, наземных и космических объектов. За вторую половину XX века точность определения местоположения выросла в сотни раз.

Первые радионавигационные системы были развернуты еще во Вторую мировую войну. Причем некоторые из них прослужили до конца века.

Начиная с конца 1940-х годов наибольшее распространение получили разностно-дальномерные (гиперболические) и угломерно-дальномерные (полярные) РНС.

Кроме основной задачи — определения местоположения — РНС могут выдавать информацию о точном времени, параметрах движения объектов: скорости, путевых углах, пройденном пути, взаимном расположении.

Начиная с начала 1990-х годов наземные РНС стали вытесняться спутниковыми (СРНС), но до сих пор не утратили своего значения.

«КОНСОЛЬ», «ДЕККА» И «МЕРИДИАН»

Первое поколение радионавигационных систем для ориентации на море и в воздухе появилось в Великобритании — «Консоль» (Consol), Германии (система Sonne) и США (Consolan).

Система типа «Консоль» состояла из нескольких радиомаяков с вращающейся диаграммой направленности излучения (частота 250-350 кГц) и шириной луча 10-15°. Штурман, используя обычный радиоприемник и секундомер, мог определять азимут на радиостанцию.

Определив азимут от другого радиомаяка системы, он мог начертить на карте две линии, пересечение которых давало местоположение. Прием сигналов от трех и более станций увеличивал точность определения и устранял ошибки.

Достоинством системы была крайняя простота навигационного оборудования — секундомер, приемник, карта и таблица с данными о станциях. Но процесс измерений был длительным, а точность — 1 -2° на расстоянии 1000 миль.

«Декка» (Decca) — гиперболическая радионавигационная система, работавшая в СДВ-диапазоне, также впервые была развернута во время Второй мировой войны.

Ее назначением была навигация в прибрежных водах, а основными потребителями после войны стали рыболовецкие суда, но использовалась она и на самолетах.

В 1949 году в системе «Декка» первые применили дисплеи с подвижной картой местности. Систему развернули в Северном море и использовали до 2000 года.

«ЛОРАН-С» и «ЧАЙКА»

Второе поколение представлено фазовыми и импульсно-фазовыми РНС — американской «Лоран-С» и советской «Меридиан». Разностнодальномерная система «Лоран-С» относится к классу гиперболических систем, хотя и основана на измерении не фазы, а задержки импульсов, принимаемых от цепочки передающих станций.

В каждой цепочке одна из станций — ведущая, а остальные — ведомые. Все они точно синхронизованы. Приемник измеряет точность прихода импульсов с точностью 0,1 мкс, что дает точность местоположения 150 м на расстояниях до 1500 км.

На расстояниях больше 2000 км точность сильно зависит от состояния ионосферы и не лучше 500 м. В конце 1990-х в эксплуатации находилось 26 цепей РНС «Лоран-С», каждая из которых содержит от трех до пяти станций.

Импульсно-фазовая радионавигационная система длинноволнового диапазона «Чайка» — советский аналог «Лоран-С» — была разработана в 1958 году по заказу ВВС СССР.

«Чайка» предназначалась для местоопределения подвижных объектов в регионах интенсивного движения с точностью, достаточной для решения транспортных задач, авиации, судоходства в прибрежных водах и управления движением наземного транспорта. Общая площадь рабочих зон систем «Чайка» составляла 20 млн. км2.

Читать:  Метательные машины

Импульсно-фазовые РНС до сих пор остаются важным дополнением для спутниковых навигационных систем, гарантируя доступность и целостность навигации.

«ОМЕГА»

В 1968-м году началась разработка фазовой разностно-дальномерной РСН третьего поколения «Омега», которая поддерживалась США и еще шестью странами. Изначально планировалось глобальное покрытие всех океанов с точностью до 4 миль. Система предназначалась для стратегических бомбардировщиков, но позднее стала использоваться и подводными лодками.

«Омега» имела восемь береговых радиостанций, расположенных на расстоянии 5000-6000 миль друг от друга. Станции работали в диапазоне ОНЧ и в пределах 10-секундного цикла излучали последовательно сигналы на частотах 10,2 кГц, 13,6 кГц, 11,33 кГц и на специальных частотах — fe, используемых для опознавания радиостанций.

Это давало точность местоопределения около 2,2 км.

Для дальнейшего повышения точности определения была создана дифференциальная разновидность «МикроОмега», для которой в районе использования системы устанавливались дополнительные станции. Это позволяло повысить точность в три-четыре раза.

РСДН-20 «АЛЬФА»

Фазовая радионавигационная система «Альфа» (радиотехническая система дальней навигации РСДН-20) — советская система дальней радионавигации была введена в эксплуатацию в 1972 году.

Она работала по тем же принципам, что и «Омега», в диапазоне очень низких частот и было предназначена для определения координат самолетов, кораблей и подводных лодок в подводном положении.

«Альфа» состояла из трех передатчиков, расположенных в районе Новосибирска, Краснодара и Комсомольска-на-Амуре.

Передатчики излучали последовательности сигналов длительностью 3,6 с на частотах 11,905 кГц, 12,649 кГц и 14,881 кГц.

Эти радиоволны отражаются от самых нижних слоев ионосферы и в меньшей степени подвержены затуханию в ионосфере, однако фаза волны очень чувствительна к высоте отражения.

Приемник измерял разность фаз сигналов от навигационных передатчиков и строил семейство гипербол. Точность определения местоположения была не хуже двух морских миль, однако могли возникать внезапные фазовые аномалии, при которых точность снижалась до семи миль. Дальность действия системы — 10 000 км.

СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ

Недостатки наземных радионавигационных систем, ограниченность зоны их действия и недостаточная точность вызвали развитие спутниковых РНС. Спутниковые системы дают точность определения местоположения до метров и охватывают всю Землю.

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС), в зависимости от состава радионавигационных устройств, могут быть азимутальными (угломерными), дальномерными или угломерно-дальномерными.

Читать:  Оружие и снаряжение десанта и спецназа

«ТРАНЗИТ»

Первая спутниковая система навигации «Транзит» начала разрабатываться в США уже в 1958 году. В 1959 году на орбиту был выведен первый навигационный спутник, а в 1964 году вступила в эксплуатацию система навигации для американских атомных подводных лодок «Поларис».

В 1967-м «Транзит» представили для коммерческого использования, причем количество гражданских потребителей вскоре существенно превысило число военных. К концу 1975-го на круговых околоземных орбитах на высоте около 1000 км находились шесть навигационных спутников.

Координаты рассчитывались на основе выделения доплеровского сдвига частоты. При этом спутник находился в поле зрения в течение примерно 40 мин., что позволяло получать высокую точность определения координат для медленно движущихся и стационарных объектов — несколько метров.

Навигационные спутники системы «Транзит» весили 56 кг и работали на частоте 400 и 150 МГц. К настоящему времени данные спутники используются для исследования ионосферы Земли.

«ЦИКЛОН»

Первая советская спутниковая навигационная система «Циклон» была развернута в начале 1970-х годов. В ее состав входили три аппаратных комплекса: «Цунами-АМ» на искусственных спутниках Земли, «Цунами-БМ» на кораблях и «Цунами-ВМ» на береговых объектах.

Первые спутники системы — «Космос-192» и «Космос-220» — были запущены, соответственно, 27 ноября 1967 года и 7 мая 1968 года.

Развертывание системы начатое 1971 году, а на вооружение она принята в 1976 году в составе шести космических аппаратов «Парус», обращающихся на околополярных орбитах высотой 1000 км.

Для нормального функционирования системы требуется поддержание на орбите группировки из шести спутников «Парус».

Аппаратура, используемая на этой серии спутников, позволяет определять координаты на плоскости с точностью до 80-100 м.

Точность определения координат системой «Циклон» значительно уступает характеристикам современной системы навигации ГЛОНАСС, но система по-прежнему поддерживается в работоспособном состоянии. В 1976-м был разработан гражданский вариант навигационной системы для нужд торгового флота — «Цикада».

«ЦИКАДА»

СРНС «Цикада» была сдана в эксплуатацию в 1979 году в составе четырех спутников типа «Цикада», выведенных на круговые орбиты высотой 1000 км и наклонением 83°. Плоскости орбит были наклонены друг к другу под 45°.

Спутники системы «Цикада» передавали непрерывный сигнал на двух фиксированных когерентных частотах УКВ-диапазона, близких к 150 и 400 МГц.

При прохождении спутника в зоне видимости приемная аппаратура потребителя регистрировала изменение частоты сигнала, вызванное эффектом Допплера.

По этому изменению, а также по закодированным в сигнале данным о параметрах движения спутника, рассчитывалось местонахождение потребителя.

Передача навигационного сигнала на двух частотах использовалась для того, чтобы можно было учесть поправку на запаздывание радиосигналов при прохождении через ионосферу Земли.

Читать:  Огненное оружие востока

Данная СРНС для расчетов требовала независимого определения скорости объекта и выдавала только две пространственные координаты. Точность определения местоположения была более 100 м. Кроме того, в связи с параметрами орбит спутников, определение координат было возможно только в течение пяти-шести минут с интервалом 1-1,5 часа.

«ДЖИ ПИ ЭС»

В 1973 году в США была начала программа DNSS, которую позже переименовали в Navstar-GPS.

Система «Джи Пи Эс» (NAVSTAR GPS — NAVigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System — глобальная система позиционирования) позволяет определять местоположение и скорость объектов в любом месте Земли, включая приполярные области, а также в ближнем космическом пространстве. Система была создана и эксплуатируется Министерством обороны США.

Основной принцип использования системы — определение местоположения путем измерения расстояний от объекта до спутников с известными координатами.

Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приема антенной GPS-приемника.

Для определения трех пространственных координат GPS-приемнику нужно знать расстояние по крайней мере до четырех спутников и локальное время GPS-системы.

Первый тестовый спутник системы был выведен на орбиту 14 июля 1974-го. В период с 1978 по 1985 год было запущено 11 спутников первой группы (Block I).

К 1989 году была развернута вторая группа (Block II) и суммарная группировка составила 24 спутника. Высота орбиты — около 20 тыс. км. Точность определения местоположения с использованием GPS около 5 м.

ГЛОНАСС

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — советская и российская спутниковая система навигации. Разработана по заказу Министерства обороны СССР Разработки по проекту были начаты в 1976 году. В 1982 году были запущены первые тестовые спутники. К 1991 году на орбите было 12 работоспособных спутников и только 24 сентября 1993-го ГЛОНАСС приняли на вооружение МО РФ.

Основа системы — 24 спутника, движущихся в трех орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° С на высоте 19 100 км. Принцип измерения и точности аналогичны американской системе GP5.

Оставить эмоцию

НравитсяТронулоХа-ХаОгоПечальЗлюсь

    3225      

  Поддержите проект ВОЕННОЕ ОРУЖИЕ И АРМИИ МИРА, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Источник: http://WarFor.me/radionavigatsionnyie-sistemyi/

Радионавигационные системы, спутниковая радионавигация. Динамо-машины

§ 41. Радионавигационные системы

Динамо-машины  Радионавигационные системы, спутниковая радионавигация 

1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

радионавигационные системы

Спутниковой радионавигационной системой (СРНС) принято называть такую РНС, в которой роль опорных радионавигационных точек (РНТ) выполняют ИСЗ, несущие навигационную аппаратуру. Навигационные ИСЗ (НИСЗ) являются аналогом неподвижных РНТ, представляющих собой опорные пункты наземных РНС.

Перенос РНТ из наземных точек с фиксированными географическими координатами в точки, совершающие орбитальное движение, привел к существенным изменениям в построении этих РНС. Если наземные РНС содержат в качестве основных своих звеньев только аппаратуру РНТ и потребителей (П), тр СРНС включают в себя ряд дополнительных звеньев. Упрощенная структурная схема СРНС (рис. 1.

1) включает космодром, систему НИСЗ, аппаратуру П, командно-измерительный комплекс (КИК) и центр управления (ЦУ).

Космодром обеспечивает вывод НИСЗ на требуемые орбиты

при первоначальном развертывании СРНС, а также периодическое восполнение числа НИСЗ по мере выработки каждым из них ресурса. Главными объектами космодрома являются техническая позиция и стартовый комплекс [55]. Техническая позиция обеспечивает прием, хранение и сборку ракет-носителей и НИСЗ, их испытания, заправку НИСЗ и их состыковку. В число задач стартового комплекса входят: до-

Потребители

Рис, 1.1. Упрощенная структурная схема СРНС

ставка носителя с НИСЗ на стартовую площадку, установка на пусковую систему, предполетные испытания, заправка носителя, наведение и пуск. Приданные космодрому командно-измерительные средства по телеметрическому и траекторному каналам контролируют работу бортовых систем и траекторию полета на участке вывода на орбиту.

Система НИСЗ представляет собой совокупность источников навигационных сигналов, передающих одновременно значительный объем служебной информации.

На НИСЗ, как на КА, размещается разнообразная аппаратура: средства пространственной стабилизации, аппаратура траекторных измерений, телеметрическая система, аппаратура командного и программного управления, системы энергопитания и терморегулирования. С навигационными блоками взаимодействуют бортовой эталон времени и бортовая ЭВМ.

Аппаратура потребителей предназначается для приема сигналов от НИСЗ, измерения навигационных параметров и обработки измерений. Для решения навигационных задач в аппаратуре П предусматривается специализированная ЭВМ.

Командно-измерительный комплекс (именуемый также подсистемой контроля и управления) служит для снабжения НИСЗ служебной информацией, необходимой для проведения навигационных сеансов, а также для контроля за НИСЗ и для управления ими как космическими аппаратами.

Для этого с помощью наземных средств КИК выполняется телеметрический контроль за состоянием спутниковых систем и управление их работой, осуществляется определение параметров движения НИСЗ и управление их движением, проводится сверка и согласование бортовой и наземной шкал времени, а также ведется снабжение П так называемой эфемеридной информацией, т. е.

сведениями о текущих координатах сети НИСЗ, информацией о состоянии их бортовых шкал времени, а также рядом поправок.

координирует функционирование всех элементов СРНС центр управления, который связан информационными и управляющими радиолиниями с космодромом и КИК.

1.2. ОСОБЕННОСТИ СЕТЕВЫХ СРНС

Быстрое развитие и расширяющееся использование СРНС обусловлены достоинствами, вытекающими из особенностей их структуры. Эти особенности определяются прежде всего орбитальным расположением и движением РНТ. Основной особенностью является высокая скорость относительного перемещения НИСЗ и П. С ней связаны возможность применения радиально-скоростного метода навигационных определений и вы-

сокий уровень быстродействия всех звеньев системы.

Эта же особенность позволяет в течение ограниченных интервалов времени получать значительные объемы измерительной информации, а стало быть, пользоваться статистическими методами обработки измерений.

Быстрое изменение навигационных параметров (НП) открывает возможность для навигационных определений при числе НИСЗ, меньшем числа определяемых координат. Все это предопределяет введение в состав аппаратуры П цифровых ЭВМ.

Важной особенностью является допустимость работы в диапазоне УКВ, с чем связаны возможности использования широкополосных сигналов и их пространственной селекции.

Орбитальное движение передатчика сигналов позволяет каждым из них обслуживать обширные территории, примыкающие к следу орбиты, ширина которых возрастает с увеличением высоты орбиты.

Ввиду суточного вращения Земли эти зоны от витка К витку смещаются по земной поверхности, увеличивая тем самым рабочую область радионавигационной системы.

Несомненными достоинствами СРНС являются: неограниченная дальность действия в приземном слое пространства; высокая точность определения координат и составляющих скорости во всей пространственной рабочей области; однозначность навигационных определений, выдаваемых в единой для всех П системе координат; независимость точности от времени суток, сезонов года и гидрометеоусловий; высокая помехоустойчивость; неограниченность числа обслуживаемых подвижных объектов; возможность при одном и том же радионавигационном поле применять приемоизмерительную аппаратуру разных классов точности и оперативности с различным составом определяемых параметров.

Сетевые СРНС (ССРНС), основанные на использовании координированной по движению и излучению сигналов сети ИСЗ, выступают как глобальные системы непрерывного действия и практически мгновенных навигационных определений.

Возросший со временем уровень технических решений позволил в ССРНС существенно повысить точность определения координат и параметров движения П.

Поэтому сетевые СРНС представляют собой качественно новый этап в развитии радионавигационной техники.

Существующее в настоящее время многообразие радиотехнических средств ближней и дальней навигации вызвано тем, что ни одно из них до сих пор не могло удовлетворить требования к точности и дальности действия, которые предъявляются К навигационному обеспечению различных подвижных объектов. ССРНС – первые радионавигационные системы, которые обеспечивают высокоточную навигацию в глобальном масштабе. Они поэтому – первые системы универсального примене-

ния, способные решать задачи навигационного обеспечения любых подвижных объектов. На такие системы могут возлагаться задачи определения координат и составляющих скорости морских судов, ЛА, КА и наземных транспортных средств.

На основе этого может обеспечиваться вождение объектов, управление воздушным движением и судоходством, сохранение безопасности полетов, предупреждение столкновений, заход и посадка самолетов на аэродромы, проведение спасательных операций, географическая привязка гидрометеобуев, рыбопромысловые работы, геологические работы на прибрежном шельфе и т. п. [И7, 141].

Наряду с решением многих прикладных задач ССРНС будут, без сомнения, привлекаться к решению различных фундаментальных научных проблем и прежде всего – проблем геодинамики.

Главное, однако, заключается в том, что возможность глобального трехкоординатного местоопределения с точностью до 10 м, предоставляемая сетевыми СРНС, открывает по существу новую эру в одной из древнейших отраслей деятельности человека – в навигации подвижных объектов.

Совершенствование навигационного обеспечения в 90-е годы и в начале XXI в. будет зависеть прежде всего от развития и внедрения в практику именно этих систем, хотя по соображениям ЭКОНОМИКИ и надежности совместно с ними будут использоваться также РНС с наземным размещением опорных точек.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СРНС

Рассмотрение классификации СРНС позволяет более четко определить место сетевых СРНС, а также очертить основные способы их построения и использования в интересах навигации и управления движением.

Многообразие вариантов СРНС обусловлено отличиями в распределении функций между звеньями СРНС и в выборе технических принципов построения и функционирования этих звеньев и их элементов, особенностями структурных связей, а также спецификой организации навигационной работы.

Таким образом СРНС могут различаться: местом решения навигационной задачи, степенью активности (в смысле излучения) П, темпом выдачи определяемых параметров движения (координат), высотой орбит НИСЗ, организацией измерений (каналь-ность аппаратуры П), параметричностью измерительного канала, характером эфемеридного обеспечения, размером рабочей области.

Некоторые из этих различий оказывают решающее влияние на технико-эксплуатационные характеристики СРНС. Именно их полезно принять за классификационные признаки при основных разделениях. Так, на рис. 1.2 варианты СРНС, упомянутых во введении, разделены на группы по признакам, в наибольшей степени влияющим на структуру и функционирование системы (номера вариантов указаны в кружках).

Ills

copy;

(U ше ooduoc) niv.vodxHnuif

(нп ni/n 0 ooduve)

Рис, 1.2. Классификация СРНС

По месту решения навигационной задачи все СРНС делятся на системы самоопределения и иноопределения. Первые (варианты 1 -16) позволяют определять параметры движения (координаты) на борту самого П.

В системах второго вида (варианты 17-30) навигационная задача решается в ином (по отношению к П) месте – на борту НИСЗ или же в наземном центре навигации (НЦН). При самоопределении на борту П должна размещаться приемоизмернтельная аппаратура и ЭВМ, ведущая обработку информации.

При иноопределении на борту П достаточно иметь только излучатель (либо переизлучатель) навигационных сигналов. Когда СРНС применяется для навигации подвижного объекта и результаты определений непосредственно используются для управления его движением, система строится по принципу самоопределения (варианты 1 -16).

При Этом определенные на борту П координаты могут одновременно выдаваться и в НЦН (варианты 4, 8, 12, 16). Если координаты П требуются какой-либо наземной службе, то и решение навигационной задачи может выполняться в НЦН, для чего удобно применять иноопределение (варианты 19-30).

По такому варианту можно строить СРНС для управления воздушным движением или судоходством, для географической привязки гидрометеобуев, для определения координат терпящих бедствие, для слежения за передвижением экспедиций в безориентирной местности и т, п, В случае, когда П нуждается в результатах навигационных определений, но на его борту нельзя установить сложное оборудование, можно также применять иноопределение, но в варианте решения навигационной задачи с помощью ЭВМ НИСЗ, При этом результаты определений могут одновременно передаваться как на П, так и в НЦН (варианты 17, 18),

По признаку наличия у П навигационного передатчика различают активные и пассивные СРНС.

В пассивных системах навигационные сигналы в своем темпе излучает передатчик НИСЗ, а на борту П эти сигналы принимаются и обрабатываются (варианты 1-8), С объектов, лишенных сложного оборудования, эти сигналы ретранслируются для последующей обработки в НЦН (варианты 19-22), Активные системы располагают борговым навигационным передатчиком.

При самоопределении этот передатчик излучает запросные сигналы (варианты 9-16), а при иноопределении ~ либо запросные (варианты 17, 23- 26), либо ответные (варианты 18, 27-30), В активном режиме самоопределения НИСЗ выступает как ретранслятор навигационных сигналов, посылаемых с различных П, что ограничивает пропускную способность системы.

Пассивные системы могут обслуживать неограниченное число П, Кроне того, навигационная работа пассивных систем не демаскирует П, Активные системы иноопределения с запросом НИСЗ (варианты 18, 27, 29) или от центра навигации (варианты 28, 30) имеют то преимущество, что опросы контролируемых П производятся синхронно, в то время как в системах, где запрос посылает П (варианты 17, 23-26), такой синхронности нет.

Весьма важным показателем является темп выдачи навигационных решений.

По этому признаку СРНС делятся на системы дискретного и непрерывного действия, В дискретных системах навигационные определения могут проводиться лишь через известные интервалы времени, обусловленные периодичностью появления очередного НИСЗ над радиогоризонтом П, Системы непрерывного действия допускают непрерывную выдачу определяемых параметров, поскольку в таких

Источник: http://www.dinamotimal.ru/din/395/1/index.shtml

Система

§ 41. Радионавигационные системы

Министерство обороны начало замену наземных радиолокационных систем дальней навигации РСДН-10 на новые комплексы «Скорпион». В случае войны эти наземные системы определения координат заменят космические – GPS и ГЛОНАСС. Программа обновления рассчитана до 2020 года, пишут «Известия».

Как отметил представитель Российского института радионавигации и времени Юрий Купин, «во время боевых действий все спутниковые сигналы, идущие через космос, будут активно глушиться так называемым «белым шумом». На вооружении России, США и еще ряда стран есть самолеты со специальным оборудованием, которые способны шумами блокировать все околоземное радиопространство.

Своеобразным дублером ГЛОНАСС в подобной ситуации призвана стать система «Скорпион».

Система «Скорпион» способна обеспечивать большую зону действия (1 тыс. км против 600 у РСДН-10). Система способна автоматически поддерживать параметры излучаемого сигнала, может управляться с единого пульта. Приемники системы могут быть установлены на авиационную, наземную, морскую и речную технику».

Еще одно преимущество «Скорпионов» – возможность синхронизации станций с системой ГЛОНАСС, что значительно повышает их эффективность.

Помимо ввода в строй новых систем, запланирована и модернизация старых. В частности, Рособоронпоставка заказала ремонтно-восстановительные работы комплексов РСДН-10 и системы РСДН-20 «Альфа».

Ввод в эксплуатацию систем «Скорпион» запланирован в четыре этапа. В 2013-2015 гг. будут заменены три системы в Забайкалье, в 2016-2017 годах – четыре системы в Северо-Кавказском регионе, в 2017-2019 гг. – четыре на Дальнем Востоке, в 2019–2020 гг. заменят три системы в Южно-Уральском регионе.

Кликабельно

А теперь общие сведения о радиотехнических системах дальней навигации.

В целях обеспечения безопасности движения на воздушном, наземном и морском транспорте, а также решения ряда специальных задач на основании Постановлений правительства, в Советском Союзе была создана создана система дальнего радионавигационного обеспечения (ДРНО). ДРНО предназначено для создания условий боевого применения авиации на театрах военных действий, операционных направлениях и в военно-географических районах, а также самолетовождения при выполнении всех видов полетов.

РСДН предназначены для определения местоположения самолета на расстоянии 1500 км и более.

РСДН состоят из наземных радиопередающих устройств – опорных станций (ОС) и бортового приемного оборудования. Опорные станции размещены на поверхности Земли в точках, географические координаты которых, заложеныв память бортового оборудования.

Бортовое оборудование принимает сигналы и измеряет дальность до опорных станций (в дальномерных РСДН) или разность дальностей (в разностно-дальномерных РСДН). По измеренным дальностям или разности дальностей, вычислительное устройство приемника бортового оборудования строит линии положения.

Линии положения (ЛП) – геометрическое место точек, характеризующихся одним и тем же значением дальности или разности дальностей, представляют собой либо окружности (в дальномерных РСДН) (рис.1.1, а), либо гиперболы (в разностно-дальномерных РСДН) (рис.1.1, б).

По нескольким ОС определяется несколько ЛП и по их пересечению вычислительное устройство определяет местоположение (географические координаты) самолета.

а) б)

Рис.1.1 Линии положения в РСДН:

А) дальномерные РСДН;

Б) разностно-дальномерные РСДН. Три самолета (№1, №2, №3) расположены на линиях положения 2, 3, 4. Расстояние между станциями ОС1 и ОС2 называется базовым.

В дальномерных РСДН, для определения расстояния до опорной станции, измеряется время задержки T сигнала на пути распространения от ОС до самолета, т. е. T=D, где С-скорость распространения радиоволн, а D-дальность до ОС.

Излучение сигналов опорными станциями осуществляется в строго определенные моменты времени, известные на самолете, т. е. на самолете и на ОС должны быть эталоны времени. По эталону времени ОС задается момент излучения сигнала, а по эталону времени на самолете – отмечается момент приема этого сигнала.

Но, из-за наличия расхождений эталонов времени на ОС и на самолете возможна ошибка в измерении дальности, поэтому измеренная дальность именуется как псевдодальность, а такой метод измерения – псевдодальномерным.

Если эталон времени на самолете корректировать (например, по системе единого времени), то ошибка в измерении будет определяться уходом временной шкалы за интервал времени между коррекциями.

Основными задачами ДРНО являются:

обеспечение решения боевых задач авиацией в тактической, оперативной и стратегической глубине противника;обеспечение решения задач боевой подготовки авиационными объединениями, соединениями и частями;обеспечение полетов летательных аппаратов по оптимальным маршрутам, над безориентирной местностью, акваториями морей и океанов;обеспечение безопасности полетов летательных аппаратов.Применение средств дальней радионавигации обеспечивает решение авиацией ВС следующих задач:применение авиационных средств поражения;десантирование;ведение воздушной разведки;преодоление зоны ПВО противника;

взаимодействие с сухопутными войсками и силами флота.

В настоящее время основными средствами ДРНО авиации ВС РФ являются радиотехнические системы дальней навигации (РСДН). РСДН предназначены для определения местоположения подвижных объектов в любое время суток и года при неограниченной пропускной способности в заданной зоне действия.

Высокая эффективность данных систем подтверждена более чем 30-летним опытом их эксплуатации, в том числе и в условиях локальных вооруженных конфликтов в Афганистане и на Северном Кавказе, где в условиях горной и безориентирной местности РСДН зачастую являлись единственным средством коррекции пилотажно-навигационных комплексов для решения задач воздушной навигации и боевого применения.

Потребителями РСДН являются все виды ВС РФ. Кроме Минобороны, потребителями навигационной информации, формируемой РСДН, являются МЧС, МВД, ФПС, Министерство транспорта России. Кроме того, станции ДРН работают в Государственной системе единого времени и эталонных частот.

В структуру наземной станции РСДН входят:

– аппаратура управления и синхронизации;- радиопередающее устройство мощностью от 0.65-3.0 миллионов Ватт (в импульсе);- общепромышленное оборудование (автономная ДЭС мощностью 600-1000 кВт, кондиционирование, связь и т.д.

);

– центр службы единого времени высокой точности — СЕВ ВТ. Он оснащен комплексом аппаратуры, которая создает, хранит и транслирует на передающее устройство для излучения в эфир временные секундные метки.

Основой СЕВ ВТ является атомный стандарт частоты, который генерирует высокостабильные электромагнитные колебания с относительной нестабильностью 1х10-12. В хранителях времени формируются временные последовательности: секунды, минуты. пятиминутки и т.д.

Временные метки станции «привязаны» к национальной шкале времени. Эти сигналы используются при запуске космических аппаратов, в навигации, геологии, геодезии и т.д.

«Чайка»

В настоящее время развернуты и эксплуатируются следующие радиотехнические системы дальней навигации:

1.Фазовая РСДН-20 «Маршрут».2.Системы РСДН «Чайка»:- Европейская РСДН-3/10;- Дальневосточная РСДН-4;- Северная РСДН-5.

3.Мобильные системы РСДН-10 (Северо-Кавказская, Южно-Уральская, Забайкальская, Дальневосточная).

Первая радиотехническая система дальней навигации, на территории бывшего СССР, РСДН-3/10, была создана после модернизации РНС «Меридиан» и «Нормаль». Принята в эксплуатацию в составе ВВС в начале 70-тых годов прошлого века.

В состав РСДН-3/10 входят 5 станций дальней радионавигации (ДРН): три станции расположены на территории Российской Федерации (н.п. Карачев, н.п. Петрозаводск, н.п. Сызрань), одна станция на территории Белоруссии (н.п. Слоним) и одна станция на территории Украины (н.п. Симферополь).

После распада СССР РСДН-3/10 функционирует в соответствии с межправительственным Соглашением о дальнем радионавигационном обеспечении в Содружестве Независимых Государств от 12 марта 1993 года.

Согласно статьи 2 данного Соглашения его участники признали необходимым сохранить действующие на их территории радионавигационные системы, а также существующий порядок их деятельности.

Аналогом отечественных РСДН (Чайка) за рубежом являются радионавигационные системы (РНС) Loran -С (США).

Начало 90-х гг. прошлого века ознаменовалось бурным развитием спутниковых навигационных систем (СНС). В США была создана Global Positioning System (GPS «Навстар»). В Советском союзе получила широкое развитие глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) под названием «Ураган».

СНС отличались высокой точностью определения координат подвижных объектов (десятки, а отдельных случаях единицы метров), созданием глобального радионавигационного поля, возможностью получения на борту подвижного объекта трехмерных координат. Параметры РСДН были более скромными: точности составляли 0,2 -2,0 км.

, они имели ограниченную рабочую область. Например, рабочая область Европейской РСДН-3/10: акватория Баренцева моря – акватория Черного моря и Уральские горы – Германия. СНС, благодаря своим уникальным параметрам, создали впечатление, что время наземных РСДН прошло.

Однако после проведенных испытаний СНС на помехозащищенность и устойчивость работы, были получены неутешительные результаты. Дело в том, что в определении местоположения объектов в СНС используются шумоподобные сигналы. Подавить такой сигнал в зоне действия авиации не представляет большой технической сложности.

Казалось, что выход в комплексном использовании этих двух видов навигации: Европейские специалисты пошли по этому пути. Создали контрольно-корректирующую технологию «Еврофикс» — систему совместного использования РСДН и СНС. Мы идем своим путем. И вот, в районе п.

Таймылыр уничтожено уникальное сооружение, передающая антенна высотой 460 м.. почти останкинская башня за полярным кругом. Аппаратура и оборудование просто брошены. На создание взорванного объекта было затрачено 175,2 миллионов (советских) рублей.

Как стало известно, недра ледовитого океана таят в себе огромные запасы природных ископаемых. Можно предвидеть борьбу приполярных государств (да и не только их) за эти богатства. Понятно, что навигационные средства в этом регионе в будущем будут играть решающую роль. Поэтому средства радионавигационного обеспечения в Арктическом регионе должны быть сохранены.

РСДН-20:

Фазовая радионавигационная система «Альфа» (также известная как Радиотехническая система дальней навигации или РСДН-20) — российская система дальней радионавигации. Она работает по тем же принципам, что и выведенная из эксплуатации Omega Navigation System в диапазоне очень низких частот.

Система Альфа состоит из 3 передатчиков, которые расположены в районе Новосибирска, Краснодара, Комсомольска-на-Амуре. Эти передатчики излучают последовательности сигналов длительностью 3,6 с на частотах 11,905 кГц, 12,649 кГц и 14,881 кГц.

Радиоволны на этих частотах отражаются от самых нижних слоев ионосферы и поэтому в меньшей степени подвержены затуханию в ионосфере (ослабление 3 дБ на 1000 км), однако фаза волны очень чувствительна к высоте отражения.

Приёмник измеряет разность фаз сигналов от навигационных передатчиков и строит семейство гипербол. Подвижный объект всегда может определить своё местоположение, если не теряет способность слежения за сигналами навигационных передатчиков.

Фаза волны зависит от высоты отражающих слоев ионосферы, а поэтому сезонные и суточные вариации могут быть скомпенсированы.

Точность определения местоположения — не хуже 2 морских миль, однако на высоких широтах и в полярных районах, где могут возникать внезапные фазовые аномалии, точность снижается до 7 морских миль.

[источники]

источникиhttp://www.armstrade.org/includes/periodics/news/2013/0806/102519640/detail.shtmlhttp://topwar.ru/29362-nuzhny-li-vooruzhennym-silam-rossii-radiotehnicheskie-sistemy-dalney-radionavigacii.html

http://ru.wikipedia.org/

А я вам напомню, что существовала, а может быть и существует Система гарантированного ответного ядерного удара «Периметр», а так же что из себя представляет  Система противоракетной обороны Москвы.  Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия – http://infoglaz.ru/?p=32818

Источник: https://masterok.livejournal.com/1232841.html

Book for ucheba
Добавить комментарий